Reibkontaktverhalten trockenlaufender Kupplungen in Doppelkupplungsgetrieben

Die Modellierung dynamischer lokaler Reibungseigenschaften in Kupplungsreibbelägen ist von großer Komplexität. Zunächst existiert noch keine allgemeine Theorie, die eine analytische Ermittlung des Reibungskoeffizienten in Abhängigkeit der Pressung, der Gleitgeschwindigkeit, der Temperatur und schließlich der chemischen Zusammensetzung des Reibbelags liefern kann. Der Grund dafür ist nicht nur die Inhomogenität und Anisotropie des Werkstoffs sondern auch die Abhängigkeit der thermomechanischen Eigenschaften von der Temperatur. Darüber hinaus wird der Reibwert vom auftretenden Verschleiß beeinflusst. Weil die molekulare Struktur von organischen Werkstoffen bei Temperaturanstieg weicher wird, werden die Kupplungsreibbeläge ein erhöhtes (in der Form von Verschleißpartikeln) Verschleißvolumen zeigen. Die genaue Entstehung und Wirkung der Verschleißpartikel in Kupplungsreibbelägen ist bis heute nicht bekannt. Auch die Reibungsprozesse zwischen Kupplungsreibbelag und Anpressplatte sind noch nicht hinreichend verstanden, um die Reibung im gesamten Belastungsspektrum simulieren zu können. Zusätzlich ist es noch nicht möglich, alle thermomechanischen Eigenschaften auf der μm-Ebene in einer breiten Temperaturskala zu messen. Primäres Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Ermittlung eines neuen Simulationsverfahrens zur Erfassung des Reibwerts auf der μm-Ebene sowie des Verschleißes und der Temperatur, solange die notwendigen thermomechanischen Eigenschaften messbar sind. Die Validierung des Simulationsmodells erfolgt bei konstanter Belastung und nur während des Einlaufprozesses. Beim Einlaufprozess werden merkliche Verschleißphänomene stattfinden, weil die Oberfläche eines Kupplungsreibbelags im Neuzustand grundsätzlich sehr rau ist. Daher ist es wichtig zu zeigen, dass derartige Simulationsmodelle die Änderung der Topografie der Reibfläche nachvollziehen können.